La glycolyse est la première étape d'une série de processus connus sous le nom de respiration cellulaire. Le but de la respiration est d'extraire l'énergie des nutriments et de la stocker sous forme d'adénosine triphosphate (ATP) pour une utilisation ultérieure. Le rendement énergétique de la glycolyse est relativement faible, mais en présence d'oxygène, les produits finaux de la glycolyse peuvent subir d'autres réactions qui produisent de grandes quantités d'ATP.
Résultats de la glycolyse
La glycolyse convertit un molécule de glucose en deux molécules de pyruvate. Le processus en 10 étapes crée un gain net de deux ATP et deux molécules de nicotinamide adénine dinucléotide (NADH), un agent réducteur important utilisé par de nombreuses réactions biochimiques différentes. Les conditions cellulaires dictent le sort des deux pyruvates à la sortie de la glycolyse. En l'absence d'oxygène, les pyruvates sont fermentés en lactate, qui recycle le NADH en sa forme oxydante, NAD +. Si l'oxygène est présent, la cellule peut récolter beaucoup plus d'énergie grâce à la décarboxylation oxydative du pyruvate et du cycle de l'acide citrique.
Pyruvate à la croisée des chemins , dans plusieurs voies métaboliques en plus de la décarboxylation. Gluconéogenèse pourrait voler les pyruvates si la cellule veut convertir les pyruvates en hydrates de carbone. La cellule peut également utiliser des pyruvates pour synthétiser l'acide aminé alanine, ainsi que de l'éthanol, de l'acide oxaloacétique, de l'acide lactique et d'autres acides gras. Plusieurs facteurs régulateurs influencent la quantité de pyruvate créée par la glycolyse. Par exemple, des concentrations élevées d'ATP ou de l'hormone glucagon inhibent la glycolyse, alors que l'insuline stimule la production de pyruvate.
La présence d'oxygène permet à la cellule de convertir le pyruvate en acétyl-CoA , une coenzyme qui peut produire de l'énergie supplémentaire dans le cycle de l'acide citrique. La pyruvate décarboxylation convertit également deux molécules NAD + en deux NADH et crée du dioxyde de carbone comme sous-produit. Un complexe enzymatique, la pyruvate déshydrogénase, catalyse la pyruvate décarboxylation, qui se déroule dans les mitochondries de la cellule. Le processus élimine d'abord une molécule de dioxyde de carbone du pyruvate, puis lie le groupe acétyle restant à la coenzyme A, produisant de l'acétyl-CoA prêt à être utilisé par le cycle de l'acide citrique.
Cycle de l'acide citrique
Le cycle de l'acide citrique, également connu sous le nom de cycle de Krebs, accepte les deux molécules d'acétyl-CoA dérivées de la molécule de glucose d'origine qui a subi une glycolyse et une pyrarate décarboxylation. Dans une série de 10 étapes, le cycle de l'acide citrique donne environ 25 molécules d'ATP par glucose original, en plus des deux ATP générés par la glycolyse. La plupart des ATP du cycle de l'acide citrique proviennent indirectement de réactions secondaires de phosphorylation oxydative impliquant l'oxydation du NADH en NAD +.
